Abstracts Category : Other

Droplet-based microfluidic systems to incorporate nucleic acids into cationic liposomes and to transfect mammalian cells in vitro : Systme microfluidique de gouttes pour incorporer des acides nucliques dans des liposomes cationiques et pour la transfectio

by Micaela Vitor

Ce travail consiste utiliser deux systmes microfluidiques de gouttes pour incorporer d'une part des acides nucliques dans des liposomes cationiques et d'autre part tudier la dynamique de transfection dans des cellules mammifres. La premire micropuce permet d'insrer de l'ADN dans des liposomes cationiques afin d'obtenir de manire reproductible des lipoplexes appropris la transfection de cellules dendritiques (DC). Plusieurs paramtres exprimentaux sont tout d'abord tudis, tels que les dbits d'entre, lentretien des proprits des liposomes aprs leur traitement dans des micro-gouttes, les caractristiques des lipoplexes (taille, polydispersit et charge) en fonction du rapport molaire de charge (R+/-) et de la gomtrie de la puce. Ensuite, les lipoplexes produits dans des conditions optimises: une micropuce avec un grand canal en serpentin et une rgion de division des gouttes qui diminuent la polydispersit des lipoplexes, fonctionnant un rapport de dbit eau/huile 0,25 et R+/- 1,5; 3; 5; 7 et 10; sont utiliss pour transfecter des DCs in vitro. Tous les lipoplexes transfectent les DCs, tout en offrant une activation des DCs. La seconde tape consiste utiliser une micropuce l'chelle de la cellule unique afin de contrler les conditions de transfection et d'optimiser le rendement de production de protines recombinantes. Ainsi, des cellules ovariennes de hamster Chinois (CHO-S) sont transfectes dans la micropuce avec diffrents types de lipoplexes (R+/- 1,5; 3; 5) dont la dynamique de transfection est suivie par la production de protines vertes fluorescentes (GFP) et par la viabilit cellulaire. Cette micropuce a permis d'valuer lhtrognit des cellules transfectes, rvlant la prsence d'une sous-population produisant des niveaux particulirement levs de GFP. Ces hautes productrices (HP) ont une taille cellulaire plus importante que celle de la population moyenne. La charge des lipoplexes montre un rle important pour transfecter CHO-S, puisque lunique lipoplex charg positif R+/- 5 produit plus de HPs. La quantit dADN dlivre influe sur la production de protine, puisque R+/- 1,5 avec plus dADN augmente la productivit spcifique de GFP des HPs. Cette thse est ralise dans le cadre d'un programme de co-tutelle entre l'Universit de Campinas, au Brsil, et l'cole Polytechnique, en France. Ce travail a principalement contribu aux domaines de microfluidique et de dlivrance de gnes. This work aims to use one droplet-based microfluidic systems to incorporate nucleic acids into cationic liposomes and another one to study the mammalian cell transfection process. For this, the first step uses a droplet-based microfluidic system to complex cationic liposomes with pDNA in order to obtain reproducible and suitable lipoplexes to dendritic cells (DCs) transfection. For this purpose, some experimental parameters are investigated, such as inlet flow rates, the maintenance of liposomes properties after microfluidic processing, lipoplex characteristics (size, polydispersity and zetaAdvisors/Committee Members: Baroud, Charles (thesis director).